[发明专利]一种生猪饮食异常智能监测方法和系统

说明书

本发明公开了一种生猪饮食异常智能监测方法和系统，包括生猪饮食数据采集层、生猪饮食数据传输层、生猪饮食异常智能监测层；生猪饮食数据通过生猪饮食数据传输层的以太网上传到生猪饮食异常智能监测层；生猪饮食异常智能监测层对采集到的饮食数据进行处理、判断、显示并报警。本发明设计合理、成本低、结构简单、体积小、稳定性高、不易受环境因素影响，人机交互友好，提升了生猪饮食异常监测的智能化水平，降低了人工依赖程度，提高了生猪饮食异常监测效率。

技术领域

本发明涉及数字化养殖业中的生猪异常监测领域，特别是涉及一种生猪饮食异常智能监测方法及系统，实现对生猪饮食异常的分析与判断，可以为饲养员判断生猪健康状况提供有力依据。

背景技术

我国是世界上最大的猪肉生产与消费国，生猪养殖量占畜牧业总产量的一半。但在生产方式以及管理模式上与世界先进国家还有相当大的差距。近年来，人们对生活品质的追求越来越高，对猪肉的品质、安全要求有了大幅度提升，这对生猪集约化福利养殖提出了更高要求。因此，在现代化、规模化养殖中，传统的生猪养殖技术已经不能满足要求，数字化、智能化的养殖技术是集约化养殖业的发展趋势。目前我国正由中小户散养模式向规模化、集约化养殖模式发展，集中养殖方式在为猪群提供良好生存环境的同时，还要关注生猪是否出现异常，从而及时采取措施进行诊断治疗，将经济损失降到最小，实现生猪福利养殖。传统的生猪异常监测效率低下，无法满足日益增长的市场需求，自动化、智能化监测是未来发展趋势。在集约化养猪场，生猪的进食、饮水、排泄、休息、争斗等行为活动贯穿整个养殖过程，生猪的这些行为表现能够反映出其生长过程中的不同健康状态，通过分析生猪的行为表现，有利于监测其生长过程、预防生猪损伤，提高经济效益。但是，人工监测方法不能达到实时监测的目的，而且容易干预生猪的生活环境，进而影响生猪的生活习性。因此，集约化养猪场迫切地需要一种智能的监测技术来代替人工监测。

生猪的饮食状况是判断其健康状况的重要依据，健康的生猪贪食好睡，如若发生病情，则会出现食欲不振、拒绝饮食、长卧不起等症状。兽医在进行生猪检疫时，需要询问饲养员生猪的饮食状况及活动情况，根据综合因素判断生猪的健康状况。目前生猪饮食数据统计需要通过人工观察、记录，耗费大量的人力和物力，并且得到的数据误差较大，无法满足生猪养殖业规模化、集约化迅猛发展的需求。自动化监测方法可以有效地提高生猪饮食数据统计效率。

通常红外传感器测距容易受到外界光线影响且能够检测到的最小距离较大；视频监测技术数据量大，处理信息复杂；无线射频识别(RFID)是接触式传感器，需要在生猪身体安装RFID识别标签，会对生猪本身造成影响。而超声波技术成本低、结构简单、体积小、不易受环境因素影响，利用超声波技术检测生猪饮食参数，通过改进支持向量数据描述(Support Vector Data Description,SVDD)对生猪饮食异常概率进行判断，上位机对饮食数据与异常判断结果进行记录、存储、趋势显示以及异常报警，实现对生猪饮食异常的自动监测，为饲养员判断生猪健康状况提供依据。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种生猪饮食异常智能监测方法及系统，为生猪异常饮食的分析与判断提供了有力依据。

本发明采用以下技术方案来实现：

一种生猪饮食异常智能监测系统，包括生猪饮食数据采集层、生猪饮食数据传输层、生猪饮食异常智能监测层；其中，生猪饮食数据采集层用于采集猪圈中的生猪饮食数据(主要包括饮食次数和饮食时间)，生猪饮食数据采集层包括：超声波发射模块、超声波接收模块、饮食数据采集处理模块和生猪饮食栏；生猪饮食数据通过生猪饮食数据传输层的以太网上传到生猪饮食异常智能监测层；生猪饮食异常智能监测层对采集到的饮食数据进行处理、判断、显示并报警，对采集到的饮食数据进行处理、判断包括：生猪饮食数据标准化、基于改进支持向量数据描述(SVDD)的生猪饮食异常概率判断、粒子群优化(PSO)算法优化SVDD参数，最后得到生猪饮食异常判断结果；最后将采集到的饮食数据与生猪饮食异常判断结果在上位机界面中显示，对异常结果进行报警。